Abstract
In the present study, a strongly coupled analysis code is developed for transonic flutter analysis. For aerodynamic analysis, two dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation was used for governing equation, and ε-SST for turbulence model, DP-SGS(Data Parallel Symmetric Gauss Seidel) Algorithm for parallelization algorithm. 2 degree-of-freedom pitch and plunge model was used for structural analysis. To obtain flutter response in the time domain, dual time stepping method was applied to both flow and structure solver. Strongly coupled method was implemented by successive iteration of fluid-structure interaction in pseudo time step. Computed results show flutter speed boundaries and limit cycle oscillation phenomena in addition to typical flutter responses - damped, divergent and neutral responses. It is also found that the accuracy of transonic flutter analysis is strongly dependent on the methodology of fluid-structure interaction as well as on the choice of turbulence model.
본 연구에서는 완전 내재적 기법을 이용한 2계 자유도 모델에 대한 플러터 해석을 수행하였다. 유동해석을 위하여 2차원 Navier-Stokes 지배방정식을 ε-SST 난류모델과 DP-SGS 병렬화 기법을 이용해 구성하였다. 구조해석을 위하여 피치 와 플런지의 2계 자유도를 갖는 모델을 구성하였으며 시간영역에서의 해석을 위하여 유동해석과 마찬가지로 이중 시간 전진 기법을 이용하였다. 가상 시간 전진에서 유체-구조 결합을 통해서 강성결합을 구현하였으며 이를 천음속 플러터 예측에 적용하였다. 플러터 해석의 전형적인 응답인 감쇠응답, 중립응답, 발산응답 및 limit cycle oscillation (LCO) 등을 계산하였으며, 더불어 플러터 속도 경계곡선을 작성하였다. 천음속 플러터 해석은 난류모델 뿐만 아니라 유체-구조 결합 방법에 따라 다른 특성을 보임을 확인하였다.
